JP2006105911A - Unidimensional measuring unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily position accurately a unidimensional measuring unit used for a measuring instrument using an evanescent wave. <P>SOLUTION: A guide groove 50e for conveyance extended linearly along a longitudinal direction is formed on a bottom face of a dielectric block 50 in the unidimensional measuring unit 10 having a large number of measuring flow passages 63 formed with a space along a longitudinal direction of the dielectric block 50, on a thin film layer of the slender dielectric block 50 formed with the thin film layer on a transparent and smooth upper face, and positioning abutting faces 50d, 50f are provided respectively on a side face and one end face to conduct the accurate positioning along X-, Y- and Z-directions. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、試料等の測定対象物に接した薄膜層と誘電体ブロックとの界面で光ビームを全反射させてエバネッセント波を発生させ、それにより全反射した光ビームの強度に表れる変化を測定して試料の分析を行う測定装置に用いる測定ユニット、特に長さ方向に多数の測定部を並べて備えた細長い形状の1次元測定ユニットに関するものである。   The present invention generates an evanescent wave by totally reflecting a light beam at an interface between a thin film layer in contact with a measurement object such as a sample and a dielectric block, thereby measuring a change in the intensity of the totally reflected light beam. In particular, the present invention relates to a measurement unit used in a measurement apparatus for analyzing a sample, and more particularly, to an elongated one-dimensional measurement unit including a large number of measurement units arranged in the length direction.

従来から、エバネッセント波を利用した測定装置の1つとして表面プラズモンセンサが知られている。金属中においては、自由電子が集団的に振動して、プラズマ波と呼ばれる粗密波が生じる。そして、金属表面に生じるこの粗密波を量子化したものは、表面プラズモンと呼ばれている。表面プラズモンセンサは、この表面プラズモンが光波によって励起される現象を利用して、試料の特性を分析するものであり、種々のタイプのセンサが提案されている。そして、それらの中で特に良く知られているものとして、 Kretschmann配置と称される系を用いるものが挙げられる(例えば特許文献1参照)。   Conventionally, a surface plasmon sensor is known as one of measuring devices using evanescent waves. In the metal, free electrons collectively vibrate to generate a dense wave called a plasma wave. A quantized version of this dense wave generated on the metal surface is called surface plasmon. The surface plasmon sensor analyzes the characteristics of a sample using a phenomenon in which the surface plasmon is excited by a light wave, and various types of sensors have been proposed. Among them, one that uses a system called Kretschmann configuration is well known (for example, see Patent Document 1).

上記の系を用いる表面プラズモンセンサは、基本的に、例えばプリズム状に形成された誘電体ブロックと、この誘電体ブロックの一面に形成されて試料に接触させられる金属膜と、光ビームを発生させる光源と、光ビームを誘電体ブロックと金属膜との界面で全反射条件が得られるように種々の角度で入射させる光学系と、上記界面で全反射した光ビームの強度を検出する光検出手段と、この光検出手段の検出結果に基づいて表面プラズモン共鳴の状態を測定する測定手段とを備えてなるものである。   The surface plasmon sensor using the above system basically generates a light beam, for example, a dielectric block formed in a prism shape, a metal film formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, and the like. A light source, an optical system for making the light beam incident at various angles so that a total reflection condition is obtained at the interface between the dielectric block and the metal film, and a light detection means for detecting the intensity of the light beam totally reflected at the interface And measuring means for measuring the surface plasmon resonance state based on the detection result of the light detecting means.

なお上述のように種々の入射角を得るためには、比較的細い光ビームを入射角を変化させて上記界面に入射させてもよいし、あるいは光ビームに種々の角度で入射する成分が含まれるように、比較的太い光ビームを上記界面に収束光状態であるいは発散光状態で入射させてもよい。前者の場合は、入射した光ビームの入射角の変化に従って、反射角が変化する光ビームを、上記反射角の変化に同期して移動する小さな光検出器によって検出したり、反射角の変化方向に沿って延びるエリアセンサによって検出することができる。一方後者の場合は、種々の反射角で反射した各光ビームを全て受光できる方向に延びるエリアセンサによって検出することができる。   In order to obtain various incident angles as described above, a relatively thin light beam may be incident on the interface by changing the incident angle, or a component incident on the light beam at various angles is included. As described above, a relatively thick light beam may be incident on the interface in a convergent light state or a divergent light state. In the former case, a light beam whose reflection angle changes according to the change in the incident angle of the incident light beam is detected by a small photodetector that moves in synchronization with the change in the reflection angle, or the direction in which the reflection angle changes Can be detected by an area sensor extending along the line. On the other hand, in the latter case, it can be detected by an area sensor extending in a direction in which each light beam reflected at various reflection angles can be received.

上記構成の表面プラズモンセンサにおいて、光ビームを金属膜に対して全反射角以上の特定入射角θSPで入射させると、金属膜に接している試料中に電界分布をもつエバネッセント波が生じ、このエバネッセント波によって金属膜と試料との界面に表面プラズモンが励起される。エバネッセント光の波数ベクトルが表面プラズモンの波数と等しくて波数整合が成立しているとき両者は共鳴状態となり、光のエネルギーが表面プラズモンに移行するので、誘電体ブロックと金属膜との界面で全反射した光の強度が鋭く低下する。この光強度の低下は、一般に上記光検出手段により暗線として検出される。 In the surface plasmon sensor having the above configuration, when a light beam is incident on the metal film at a specific incident angle θ SP that is equal to or greater than the total reflection angle, an evanescent wave having an electric field distribution is generated in the sample in contact with the metal film. Surface plasmons are excited at the interface between the metal film and the sample by the evanescent wave. When the wave number vector of the evanescent light is equal to the wave number of the surface plasmon and the wave number matching is established, both are in a resonance state, and the light energy is transferred to the surface plasmon, so that the total reflection is made at the interface between the dielectric block and the metal film. The intensity of the light is sharply reduced. This decrease in light intensity is generally detected as a dark line by the light detection means.

この光強度の低下が生じる全反射角以上の特定入射角θSP(以後全反射減衰角θSPと記載)より表面プラズモンの波数が解ると、試料の誘電率が求められる。すなわち表面プラズモンの波数をKSP、表面プラズモンの角周波数をω、cを真空中の光速、εmとεsをそれぞれ金属、試料の誘電率とすると、以下の関係がある。

Figure 2006105911
When the wave number of the surface plasmon is found from a specific incident angle θ SP (hereinafter referred to as total reflection attenuation angle θ SP ) that is greater than or equal to the total reflection angle at which the light intensity is reduced, the dielectric constant of the sample is obtained. That is, when the surface plasmon wave number is K SP , the surface plasmon angular frequency is ω, c is the speed of light in vacuum, εm and εs are metal, and the dielectric constant of the sample is as follows.
Figure 2006105911

試料の誘電率εsが分かれば、所定の較正曲線等に基づいて試料の屈折率等が分かるので、結局、全反射減衰角θSPを知ることにより、試料の誘電率つまりは屈折率に関連する特性を求めることができる。 Knowing the dielectric constant εs of the sample, the refractive index or the like of the sample is found based on a predetermined calibration curve or the like, after all, by knowing the total reflection attenuation angle theta SP, dielectric constant, that of the sample related to the refractive index Characteristics can be obtained.

また、エバネッセント波を利用した類似のセンサとして、漏洩モードセンサも知られている(例えば非特許文献1参照)。この漏洩モードセンサは、基本的に、例えばプリズム状に形成された誘電体ブロックと、この誘電体ブロックの一面に形成されたクラッド層と、このクラッド層の上に形成されて、試料に接触させられる光導波層と、光ビームを発生させる光源と、光ビームを誘電体ブロックとクラッド層との界面で全反射条件が得られるように種々の角度で入射させる光学系と、界面で全反射した光ビームの強度を測定する光検出手段と、この光検出手段の検出結果に基づいて導波モードの励起状態を測定する測定手段とを備えてなるものである。   Further, a leak mode sensor is also known as a similar sensor using an evanescent wave (see, for example, Non-Patent Document 1). This leakage mode sensor basically includes, for example, a dielectric block formed in a prism shape, a clad layer formed on one surface of the dielectric block, and formed on the clad layer to be brought into contact with a sample. Optical waveguide layer, a light source that generates a light beam, an optical system that makes the light beam incident at various angles so that a total reflection condition is obtained at the interface between the dielectric block and the cladding layer, and total reflection at the interface A light detection means for measuring the intensity of the light beam and a measurement means for measuring the excited state of the waveguide mode based on the detection result of the light detection means are provided.

上記構成の漏洩モードセンサにおいて、光ビームを誘電体ブロックを通してクラッド層に対して全反射角以上の入射角で入射させると、このクラッド層を透過した後に光導波層においては、ある特定の波数を有する特定入射角の光のみが導波モードで伝搬するようになる。こうして導波モードが励起されると、入射光のほとんどが光導波層に取り込まれるので、上記界面で全反射する光の強度が鋭く低下する全反射減衰が生じる。そして導波光の波数は光導波層の上の試料の屈折率に依存するので、全反射減衰角θSPを知ることによって、試料の屈折率や、それに関連する試料の特性を分析することができる。 In the leakage mode sensor configured as described above, when a light beam is incident on the cladding layer through the dielectric block at an incident angle greater than the total reflection angle, the light waveguide layer transmits a specific wave number after passing through the cladding layer. Only light having a specific incident angle is propagated in the guided mode. When the waveguide mode is excited in this way, most of the incident light is taken into the optical waveguide layer, resulting in total reflection attenuation in which the intensity of light totally reflected at the interface is sharply reduced. Since the wave number of the waveguide light depends on the refractive index of the sample on the optical waveguide layer, by knowing the total reflection attenuation angle theta SP, it can be analyzed refractive index of the sample and the properties of the sample related thereto .

また、上述した表面プラズモンセンサや漏洩モードセンサは、創薬研究分野等において、所望のセンシング物質に結合する特定物質を見いだすランダムスクリーニングへ使用されることがあり、この場合には前記薄膜層(表面プラズモンセンサの場合は金属膜であり、漏洩モードセンサの場合はクラッド層および光導波層)上にセンシング物質を固定し、該センシング物質上に種々の被検体の溶液(液体試料)を添加し、所定時間が経過する毎に前述の全反射減衰角θSPを測定する。液体試料中の被検体がセンシング物質と結合するものであれば、この結合によりセンシング物質の屈折率が時間経過に伴って変化する。したがって、所定時間経過毎に上記全反射減衰角θSPを測定し、全反射減衰角θSPに変化が生じているか否か測定することにより、被検体とセンシング物質の結合が行われているか否か、すなわち被検体がセンシング物質と結合する特定物質であるか否かを判定することができる。このような特定物質とセンシング物質との組み合わせとしては、例えば抗原と抗体あるいは抗体と抗体が挙げられ、そのようなものに関する具体的な測定としては、一例として、センシング物質をウサギ抗ヒトIgG抗体とし、被検体であるヒトIgG抗体との結合の有無検出とその定量分析を行う測定が挙げられる。 In addition, the surface plasmon sensor and leakage mode sensor described above may be used for random screening to find a specific substance that binds to a desired sensing substance in the field of drug discovery research, etc. In this case, the thin film layer (surface In the case of a plasmon sensor, it is a metal film, and in the case of a leak mode sensor, a sensing substance is fixed on the clad layer and the optical waveguide layer), and various analyte solutions (liquid samples) are added on the sensing substance, every time a predetermined time elapses to measure the attenuated total reflection angle theta SP described above. If the analyte in the liquid sample binds to the sensing substance, the refractive index of the sensing substance changes with time due to this binding. Therefore, the attenuated total reflection angle theta SP was measured every predetermined time, by a change in the attenuated total reflection angle theta SP to measure whether occurring, or is made binding between a test substance and a sensing substance whether That is, it can be determined whether or not the subject is a specific substance that binds to the sensing substance. Examples of such a combination of a specific substance and a sensing substance include an antigen and an antibody or an antibody and an antibody. As a specific measurement related to such a substance, for example, the sensing substance is a rabbit anti-human IgG antibody. In addition, there is a measurement for detecting the presence or absence of binding to a human IgG antibody as a specimen and quantitative analysis thereof.

なお、液体試料中の被検体とセンシング物質の結合状態を測定するためには、必ずしも全反射減衰角θSPの角度そのものを検出する必要はない。例えばセンシング物質に被検体が含まれた液体試料を添加し、その後の全反射減衰角θSPの角度変化量を測定して、その角度変化量の大小に基づいて結合状態を測定することもできる。 In order to measure a binding state between a test substance and a sensing substance in the liquid sample, it is not always necessary to detect the angle itself of an attenuated total reflection angle theta SP. For example, adding a liquid sample containing the analyte to the sensing substance, by measuring the angle variation subsequent ATR angle theta SP, it is also possible to measure a binding state based on the magnitude of the angle variation .

一方、上記のようなセンサとしては、センシング物質が固定された平板上の測定チップ上に流路機構を用いて、液体試料を連続的に供給して測定を行うものが知られている(例えば特許文献2参照)。この形態のセンサを用いれば、センシング物質と特定物質との結合状態を測定する際に、常に新しい液体試料が測定チップ上に供給されるため、液体試料中の被検体の濃度が変化せず、結合状態の測定を精度良く行うことができる。また、センシング物質と特定物質の結合状態を測定したのち、結合が行われている場合には、この結合体が固定されている測定チップ上に、特定物質が含まれていない液体試料を流すことより、センシング物質と特定物質との解離状態を測定することができる。さらに、例えば試料として気体を用いる場合、あるいは気体が溶在している液体試料を用いる場合に、流路機構を用いて、容易に測定チップ上に試料を供給することができる。   On the other hand, as a sensor as described above, a sensor that performs measurement by continuously supplying a liquid sample using a flow path mechanism on a measurement chip on a flat plate on which a sensing substance is fixed is known (for example, Patent Document 2). If a sensor of this form is used, when measuring the binding state between the sensing substance and the specific substance, a new liquid sample is always supplied onto the measurement chip, so the concentration of the analyte in the liquid sample does not change, The coupled state can be measured with high accuracy. In addition, after the binding state of the sensing substance and the specific substance is measured, if binding is performed, a liquid sample that does not contain the specific substance is allowed to flow over the measurement chip to which the conjugate is fixed. Thus, the dissociation state between the sensing substance and the specific substance can be measured. Furthermore, for example, when a gas is used as the sample, or when a liquid sample in which a gas is dissolved is used, the sample can be easily supplied onto the measurement chip using the flow path mechanism.

さらに、近年、被検出反応の多様化に伴って、測定試料の溶媒にも様々なものが用いられるようになってきており、この中には例えば水等のように比較的蒸発しやすい溶媒も含まれ、この際の水の蒸発は測定試料の屈折率の変化を意味し、測定信号も変化してしまうために正確な測定が困難となる場合があるため、このような場合にも上記の流路機構を設けることにより、測定試料の蒸発を最低限に抑え信号の安定化を図ることが可能である。   Furthermore, in recent years, with the diversification of the reaction to be detected, various solvents have been used as measurement sample solvents, and some of these solvents, such as water, are relatively easy to evaporate. In this case, the evaporation of water means a change in the refractive index of the measurement sample, and the measurement signal also changes, so that accurate measurement may be difficult. By providing the flow path mechanism, it is possible to minimize the evaporation of the measurement sample and stabilize the signal.

このように流路機構を設けることにより種々の効果が得られるが、一方で測定チップ上
に試料を供給するために長い配管が必要となってしまい、多量の試料を準備しなければならないという欠点もある。
Various effects can be obtained by providing the flow path mechanism in this way, but on the other hand, a long pipe is required to supply the sample on the measurement chip, and a large amount of sample must be prepared. There is also.

そこで、本出願人は、光ビームに対して透明で平滑な上面に薄膜層を形成した細長い誘電体ブロックの薄膜層上に流路形成部材を密接させ、この流路形成部材によって薄膜層上に多数の流路を誘電体ブロックの長さ方向に間隔をおいて形成し、その流路を薄膜層上で測定路とし、その各測定路の両端を前記流路形成部材上の入口および出口に連通させて、それぞれ供給路と排出路とし、その入口および出口にピペットを臨ませて液体試料を供給、排出するようにした、いわゆる1次元測定ユニットを提案した。(特願2004−246879号)
特開平6−167443号公報 特開2000−065731号公報 「分光研究」第47巻 第1号(1998)
Therefore, the applicant of the present invention closely contacts the flow path forming member on the thin film layer of the elongated dielectric block in which the thin film layer is formed on the upper surface that is transparent and smooth with respect to the light beam. A number of flow paths are formed at intervals in the length direction of the dielectric block, the flow paths are used as measurement paths on the thin film layer, and both ends of each measurement path are connected to the inlet and outlet on the flow path forming member. A so-called one-dimensional measurement unit has been proposed in which a liquid sample is supplied and discharged by communicating with each other as a supply channel and a discharge channel with pipettes facing the inlet and the outlet, respectively. (Japanese Patent Application No. 2004-246879)
JP-A-6-167443 JP 2000-065731 A “Spectroscopy” Vol. 47, No. 1 (1998)

このような1次元測定ユニットは、流路形成部材の入口からピペットチップ等の外部送液部品により直接液体試料を供給することができるので、薄膜層上に試料を供給する流路機構を備えつつ、従来必要とされていた長い配管等が不要となり、少ない試料で測定を行うことが可能となる。   Such a one-dimensional measurement unit can supply a liquid sample directly from an inlet of the flow path forming member by an external liquid feeding component such as a pipette tip, and thus has a flow path mechanism for supplying the sample onto the thin film layer. Thus, a long pipe or the like that has been conventionally required is not required, and measurement can be performed with a small number of samples.

しかし、その長い測定ユニットの位置を正確に所定の位置にセットするためには、そのユニットの両端に突出して設けた突起部を保持して取り扱うので、その保持機構にX、Y、Zの3方向への動作を正確に行う機能を持たせなければならず、保持機構が複雑になるとともに、読取時の位置変動が発生しやすくなり、実用上は好ましくない。   However, in order to accurately set the position of the long measurement unit at a predetermined position, since the protrusions provided at both ends of the unit are held and handled, the holding mechanism has three of X, Y, and Z. It is necessary to provide a function for accurately performing the operation in the direction, and the holding mechanism becomes complicated, and position fluctuation at the time of reading tends to occur, which is not preferable in practice.

本発明は、上記事情に鑑み、長い測定ユニットのX、Y、Zの3方向における位置を正確に所定の位置に簡単な構成で位置決めすることができ、複雑な保持機構を必要とすることなく読取時の位置変動が発生しないようにした、1次元測定ユニットを提供することを目的とするものである。   In view of the above circumstances, the present invention can accurately position the long measurement unit in the three directions X, Y, and Z at a predetermined position without a complicated holding mechanism. It is an object of the present invention to provide a one-dimensional measurement unit in which position fluctuation at the time of reading does not occur.

本発明の1次元測定ユニットは、光ビームに対して透明であり、平滑な上面に薄膜層が形成された細長い誘電体ブロックと、誘電体ブロックの前記薄膜層上に密接され、薄膜層上に多数の流路を前記誘電体ブロックの長さ方向に間隔をおいて形成する流路形成部材とからなり、前記多数の流路の各々が、薄膜層上に形成される測定路、流路形成部材上の入口から測定路に至る供給路、および測定路から流路形成部材上の出口に至る排出路から構成された1次元測定ユニットにおいて、
前記誘電体ブロックが、底面に長さ方向に直線状に延びた搬送用案内溝を有し、側面と一端面に位置決め用当接面をそれぞれ有するものであることを特徴とするものである。
The one-dimensional measurement unit of the present invention is transparent to a light beam, and has an elongated dielectric block having a thin film layer formed on a smooth upper surface, and is in close contact with the thin film layer of the dielectric block. A flow path forming member that forms a large number of flow paths at intervals in the length direction of the dielectric block, and each of the multiple flow paths is formed on a thin film layer, a flow path formation In the one-dimensional measurement unit configured by a supply path from the inlet on the member to the measurement path and a discharge path from the measurement path to the outlet on the flow path forming member,
The dielectric block has a conveying guide groove extending linearly in the length direction on the bottom surface, and a positioning contact surface on each of the side surface and one end surface.

前記誘電体ブロックの側面と一端面に設けられた位置決め用当接面は、それぞれ前記底面の近傍側面と前記底面の近傍一端面に形成されていることが望ましい。   The positioning contact surfaces provided on the side surface and one end surface of the dielectric block are preferably formed on the side surface near the bottom surface and the one end surface near the bottom surface, respectively.

本発明の測定ユニットは、薄膜層を金属膜からなるものとし、前述の表面プラズモン共鳴による効果を利用して測定を行う、所謂表面プラズモンセンサに使用する測定ユニットとして構成してもよいし、薄膜層を誘電体ブロックの前記一面に形成されたクラッド層とクラッド層上に形成された光導波層からなるものとし、光導波層における導波モードの励起による効果を利用して測定を行う、所謂漏洩モードセンサに使用する測定ユニットとして構成してもよい。   The measurement unit of the present invention may be configured as a measurement unit used for a so-called surface plasmon sensor, in which a thin film layer is made of a metal film, and measurement is performed using the effect of the surface plasmon resonance described above. The layer is composed of a clad layer formed on the one surface of the dielectric block and an optical waveguide layer formed on the clad layer, and measurement is performed by using the effect of waveguide mode excitation in the optical waveguide layer. You may comprise as a measurement unit used for a leak mode sensor.

また、誘電体ブロックは、測定装置の光源から出射された光ビームを誘電体ブロックと薄膜層との界面に入射させるとともに、この界面で全反射した光ビームを測定装置の光検出手段に向けて出射させるプリズムを含まないプレート状のものでもいいし、プリズムと一体的に形成されたものでもよい。   The dielectric block allows the light beam emitted from the light source of the measurement apparatus to enter the interface between the dielectric block and the thin film layer, and directs the light beam totally reflected at the interface toward the light detection means of the measurement apparatus. It may be in the form of a plate that does not include the prism to be emitted, or may be formed integrally with the prism.

また、流路形成部材は、弾性材料からなるものとすることが好ましく、この場合は、入口および/または出口にスリット部またはセプタムを備えたものとすることがさらに好ましい。ここでスリット部またはセプタムは、必ずしも入口および/または出口の端部にある必要はなく、入口および/または出口の近傍にあればよい。   Further, the flow path forming member is preferably made of an elastic material, and in this case, it is more preferable that the inlet and / or the outlet is provided with a slit portion or a septum. Here, the slit portion or the septum is not necessarily located at the end of the inlet and / or the outlet, but may be in the vicinity of the inlet and / or the outlet.

また、誘電体ブロックと係合して、流路形成部材を誘電体ブロックの一面上に保持する保持部材をさらに備えていることが好ましく、この場合、保持部材は、流路形成部材の入口および出口が形成された面に密接する保持板部を備え、この保持板部は、流路形成部材の入口および出口と対向する位置に、流路形成部材に向けて狭くなるテーパー状の挿入孔を有するものとすることが好ましい。   Further, it is preferable to further include a holding member that engages with the dielectric block and holds the flow path forming member on one surface of the dielectric block. In this case, the holding member includes an inlet of the flow path forming member and The holding plate portion is in close contact with the surface on which the outlet is formed, and the holding plate portion has a tapered insertion hole that narrows toward the flow path forming member at a position facing the inlet and the outlet of the flow path forming member. It is preferable to have it.

また、入口および/または出口を密封して試料の蒸発を防止する蒸発防止部材をさらに備えていることが好ましい。この場合、蒸発防止部材は、入口および/または出口と対向する部分にスリットが形成された弾性材料からなるものとすることができる。また、保持部材と蒸発防止部材とは一体に形成してもよいし、接着部材により接着してもよい。   Moreover, it is preferable to further include an evaporation preventing member that seals the inlet and / or the outlet and prevents evaporation of the sample. In this case, the evaporation preventing member may be made of an elastic material in which a slit is formed in a portion facing the inlet and / or the outlet. Further, the holding member and the evaporation preventing member may be formed integrally or may be bonded by an adhesive member.

なお、本発明の測定ユニットを用いて試料等の測定対象物についての測定を行う場合、すなわち測定対象物の屈折率情報を取得する場合には、例えば、薄膜層上に配される試料の屈折率自体を取得するものであってもよいし、あるいは薄膜層上に抗体等のセンシング物質を固定し、抗原抗体反応による屈折率の変化や変化の有無を取得するものであってもよい。   Note that, when measuring a measurement object such as a sample using the measurement unit of the present invention, that is, when obtaining refractive index information of the measurement object, for example, the refraction of the sample arranged on the thin film layer The rate itself may be acquired, or a sensing substance such as an antibody may be fixed on the thin film layer, and the refractive index change due to the antigen-antibody reaction or the presence or absence of the change may be acquired.

屈折率情報の取得方法は、誘電体ブロックと薄膜層との界面に対して種々の入射角度で入射させた光ビームの該界面での反射光を検出して、全反射減衰角もしくはその角度変化を検出することにより屈折率もしくは屈折率変化を取得するものであってもよいし、また、D.V.Noort,K.johansen,C.-F.Mandenius, Porous Gold in Surface Plasmon Resonance Measurement, EUROSENSORS XIII, 1999, pp.585-588 に記載されているように、複数の波長の光ビームを前記界面で全反射条件が得られる入射角で入射させ、各波長毎に前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、各波長毎の全反射減衰の程度を検出することにより屈折率もしくは屈折率変化を取得するものであってもよい。さらに、P.I.Nikitin,A.N.Grigorenko,A.A.Beloglazov,M.V.Valeiko,A.I.Savchuk,O.A.Savchuk, Surface Plasmon Resonance Interferometry for Micro-Array Biosensing, EUROSENSORS XIII, 1999, pp.235-238 に記載されているように、光ビームを前記界面で全反射条件が得られる入射角で入射させるとともに、この光ビームの一部を、この光ビームが前記界面に入射する前に分割し、この分割した光ビームを、前記界面で全反射した光ビームと干渉させて、その干渉後の光ビームの干渉縞の変化を検出することにより屈折率の変化を取得するものであってもよい。   The method for obtaining the refractive index information is to detect the reflected light at the interface between the dielectric block and the thin film layer at various incident angles and detect the total reflection attenuation angle or change in the angle. It is also possible to acquire the refractive index or the refractive index change by detecting, and DVNoort, K. johansen, C.-F. Mandenius, Porous Gold in Surface Plasmon Resonance Measurement, EUROSENSORS XIII, 1999 , pp.585-588, a light beam having a plurality of wavelengths is incident at an incident angle at which the total reflection condition is obtained at the interface, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface for each wavelength. And the refractive index or refractive index change may be obtained by detecting the degree of total reflection attenuation for each wavelength. Furthermore, as described in PINikitin, ANGrigorenko, AA Beloglazov, MVValeiko, AISavchuk, OASavchuk, Surface Plasmon Resonance Interferometry for Micro-Array Biosensing, EUROSENSORS XIII, 1999, pp.235-238 Is incident at an angle of incidence that provides a total reflection condition at the interface, and a part of the light beam is split before the light beam enters the interface, and the split light beam is totally reflected at the interface. A change in refractive index may be acquired by causing interference with a reflected light beam and detecting a change in interference fringes of the light beam after the interference.

すなわち、測定対象物の屈折率情報とは、測定対象物の屈折率に応じて変化するものであればいかなるものでもよく、測定対象物の屈折率に応じて変化する全反射減衰角や全反射減衰を生じる光ビーム波長、測定対象物の屈折率変化に応じて変化する全反射減衰角の変化や全反射減衰を生じる光ビーム波長の変化あるいは干渉縞の変化等がその例である。   That is, the refractive index information of the measurement object may be any information as long as it changes according to the refractive index of the measurement object, and the total reflection attenuation angle and total reflection that change according to the refractive index of the measurement object. Examples include a light beam wavelength that causes attenuation, a change in total reflection attenuation angle that changes in accordance with a change in the refractive index of the measurement object, a change in light beam wavelength that causes total reflection attenuation, or a change in interference fringes.

本発明の1次元測定ユニットは、薄膜層上に流路形成部材により多数の流路を長さ方向に間隔をおいて形成した細長い誘電体ブロックが、底面に長さ方向に直線状に延びる搬送用案内溝を有しているから、搬送用案内溝を装置側のレールに摺動させることにより長さ方向に安定して移動させ、それぞれの流路の測定路を所定の測定部に臨ませることができ、またその誘電体ブロックがその側面と一端面に位置決め用当接面をそれぞれ有するから、装置側にその当接面に当接する位置決め用ストッパと、誘電体ブロックをそのストッパおよび前記レールに向けて押し付ける手段を設ければ、誘電体ブロックをX,Y,Zの3方向に正確に位置決めすることができ、安定した正確な測定を実現することができる。   In the one-dimensional measuring unit of the present invention, an elongated dielectric block in which a number of flow paths are formed on a thin film layer by a flow path forming member at intervals in the length direction extends linearly on the bottom surface in the length direction. Because it has a guide groove for use, it can be moved stably in the length direction by sliding the guide groove for conveyance on the rail on the device side so that the measurement path of each flow path faces a predetermined measurement section. And the dielectric block has positioning contact surfaces on the side surface and one end surface thereof, so that a positioning stopper that contacts the contact surface on the apparatus side, and the dielectric block is connected to the stopper and the rail. If a means for pressing toward is provided, the dielectric block can be accurately positioned in the three directions of X, Y, and Z, and stable and accurate measurement can be realized.

測定を行うことが可能となる。   Measurement can be performed.

また、誘電体ブロックの側面と一端面に設けられる位置決め用当接面を、誘電体ブロックの底面の近傍側面と近傍一端面に形成すれば、位置決め用のストッパをレールに一体的に設けることができ、装置側の位置決めのための構成を極めて簡単なものにすることができる。   In addition, if the positioning contact surfaces provided on the side surface and one end surface of the dielectric block are formed on the side surface near the bottom surface and the one end surface near the bottom surface of the dielectric block, the positioning stopper can be provided integrally with the rail. The configuration for positioning on the apparatus side can be made extremely simple.

流路形成部材を、弾性材料からなるものとすることにより、流路形成部材を薄膜層上に確実に密接させることができるため、接触面からの液体試料の液漏れを防止することができる。また、この場合に、さらに入口および/または出口にスリット部またはセプタムを備えたものとすることにより、液体試料の蒸発を防止することができるため、この液体試料の蒸発による試料の屈折率変化を防止して、測定信号の安定化を図ることが可能となる。   Since the flow path forming member is made of an elastic material, the flow path forming member can be reliably brought into close contact with the thin film layer, so that liquid leakage of the liquid sample from the contact surface can be prevented. Further, in this case, since the liquid sample can be prevented from evaporating by further providing a slit or a septum at the inlet and / or the outlet, the change in the refractive index of the sample due to the evaporation of the liquid sample can be prevented. Therefore, the measurement signal can be stabilized.

また、誘電体ブロックと係合して、流路形成部材を誘電体ブロックの一面上に保持する保持部材をさらに備えることにより、搬送時等に誘電体ブロックと流路形成部材とが離別することを防止できるため、取扱性を向上させることができる。また、この場合、保持部材は、流路形成部材の入口および出口が形成された面に密接する保持板部を備え、この保持板部は、流路形成部材の入口および出口と対向する位置に、流路形成部材に向けて狭くなるテーパー状の挿入孔を有するものとすることにより、ピペットやシリンジ等の外部送液部品を流路形成部材の入口または出口へ容易に挿入させることができる。   Further, by further including a holding member that engages with the dielectric block and holds the flow path forming member on one surface of the dielectric block, the dielectric block and the flow path forming member can be separated from each other during transportation. Therefore, the handleability can be improved. Further, in this case, the holding member includes a holding plate portion that is in close contact with the surface on which the inlet and outlet of the flow path forming member are formed, and the holding plate portion is located at a position facing the inlet and outlet of the flow path forming member. By providing a tapered insertion hole that narrows toward the flow path forming member, an external liquid feeding component such as a pipette or a syringe can be easily inserted into the inlet or outlet of the flow path forming member.

また、入口および/または出口を密封して試料の蒸発を防止する蒸発防止部材をさらに備えることにより、液体試料が蒸発することによる試料の屈折率変化を防止することができるため、測定信号の安定化を図ることが可能となる。この場合、蒸発防止部材を、入口および/または出口と対向する部分にスリットが形成された弾性材料からなるものとすることにより、簡易な構造で蒸発防止部材を作成することができる。   In addition, by providing an evaporation preventing member that seals the inlet and / or outlet to prevent evaporation of the sample, it is possible to prevent a change in the refractive index of the sample due to evaporation of the liquid sample. Can be achieved. In this case, the evaporation preventing member can be made with a simple structure by forming the evaporation preventing member from an elastic material having a slit formed in a portion facing the inlet and / or the outlet.

また、保持部材と蒸発防止部材とを一体に形成した場合には、部品点数を削減することができるため、測定ユニットの製作性を向上させることができる。   Further, when the holding member and the evaporation preventing member are integrally formed, the number of parts can be reduced, so that the productivity of the measurement unit can be improved.

また、保持部材と蒸発防止部材とを接着部材により接着した場合には、両者をそれぞれ異なる材料で形成することができる。   Further, when the holding member and the evaporation preventing member are bonded by the adhesive member, both can be formed of different materials.

また、流路形成部材を、複数の流路を備えたものとすることにより、一つの測定ユニットで複数の試料の測定を並列的に行わせることが可能となる。   In addition, by providing the flow path forming member with a plurality of flow paths, it is possible to measure a plurality of samples in parallel with one measurement unit.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[測定ユニット]
図1は本発明の第1の実施の形態による測定ユニットの斜視図、図2は上記測定ユニットの分解斜視図、図3は上記測定ユニットの上面図、図4は図3中のIV−IV線断面図である。
[Measurement unit]
1 is a perspective view of a measurement unit according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the measurement unit, FIG. 3 is a top view of the measurement unit, and FIG. 4 is IV-IV in FIG. It is line sectional drawing.

測定ユニット10は、光ビームに対して透明であり、平滑な上面50aに薄膜層としての金属膜55が形成された誘電体ブロック50と、この誘電体ブロック50の金属膜55上に密接される流路形成部材51と、誘電体ブロック50と係合して、流路形成部材51を誘電体ブロック50の上面50a上に保持する保持部材52とから構成される。   The measurement unit 10 is transparent to the light beam and is in close contact with the dielectric block 50 in which a metal film 55 as a thin film layer is formed on a smooth upper surface 50a, and the metal film 55 of the dielectric block 50. The flow path forming member 51 and the holding member 52 that engages with the dielectric block 50 and holds the flow path forming member 51 on the upper surface 50a of the dielectric block 50 are configured.

誘電体ブロック50は、例えば透明樹脂等からなるものであり、長手方向に直交する断面が上底よりも下底の方が短い台形状の本体を有し、この本体の長手方向の両端部に上面(もしくは下面)方向から見たときの幅が本体よりも薄く形成された保持部50bが形成されたもので、後述の測定装置の光源から出射された光ビームを誘電体ブロック50と金属膜55との界面に入射させるとともに、この界面で全反射した光ビームを測定装置の光検出手段に向けて出射させるプリズム部が一体的に形成されたものである。本体の長手方向の両側面には後述の保持部材52に形成された係合孔52cに係合させるための係合凸部50cと底面近傍の側面が垂直に形成された垂直凸部50dとが両側面で各々互いに対向するように形成されており、底面には長手方向に平行に延びる摺動溝50eが形成されている。左右の側面に形成された垂直凸部50dの表面は互いに平行とされている。また、保持部50bの、測定部に移動されるとき先端となる側の端面には位置決め用の当接面50fが設けられている。   The dielectric block 50 is made of, for example, a transparent resin, and has a trapezoidal body whose section perpendicular to the longitudinal direction is shorter at the lower base than at the upper base, and at both ends in the longitudinal direction of the main body. A holding portion 50b having a width smaller than that of the main body when viewed from the upper surface (or lower surface) direction is formed, and a light beam emitted from a light source of a measuring apparatus described later is applied to the dielectric block 50 and the metal film. A prism portion is formed integrally so as to be incident on the interface with 55 and to emit the light beam totally reflected on the interface toward the light detection means of the measuring apparatus. On both side surfaces in the longitudinal direction of the main body, there are an engaging convex portion 50c for engaging with an engaging hole 52c formed in a holding member 52, which will be described later, and a vertical convex portion 50d having a side surface near the bottom surface formed vertically. Sliding grooves 50e extending in parallel with the longitudinal direction are formed on the bottom surface. The surfaces of the vertical protrusions 50d formed on the left and right side surfaces are parallel to each other. In addition, a positioning contact surface 50f is provided on the end surface of the holding portion 50b on the side that becomes the tip when moved to the measurement unit.

流路形成部材51は、入口61から測定路63に至る供給路62、および測定路63から出口65に至る排出路64から構成される流路60が、流路形成部材51の長手方向に渡って複数形成されており、この複数の流路60は直線状に配置されている。   The flow path forming member 51 includes a flow path 60 composed of a supply path 62 extending from the inlet 61 to the measurement path 63 and a discharge path 64 extending from the measurement path 63 to the outlet 65 in the longitudinal direction of the flow path forming member 51. The plurality of flow paths 60 are arranged in a straight line.

図4に示すように、流路形成部材51の下部部分には、供給路62の出口と排出路64の入口が開口され、また流路形成部材51の下面に位置する金属膜55の表面と接する領域に、この供給路62の出口と排出路64の入口を囲むシール部51aが形成されており、このシール部51aの内側が測定路63となる。このため、流路形成部材51を誘電体ブロック50の金属膜55上に密接させた場合に、このシール部51a内の測定路63が流路として機能するようになる。なお、シール部51aは、流路形成部材51の上部部分と一体形成されたものであってもよいし、上部部分とは異なる素材により形成され、後付されたものであってもよく、例えばOリング等を流路形成部材51の下部部分に取り付けたものであってもよい。   As shown in FIG. 4, at the lower part of the flow path forming member 51, the outlet of the supply path 62 and the inlet of the discharge path 64 are opened, and the surface of the metal film 55 located on the lower surface of the flow path forming member 51 A seal portion 51a surrounding the outlet of the supply passage 62 and the inlet of the discharge passage 64 is formed in a contact area, and the inner side of the seal portion 51a becomes the measurement passage 63. For this reason, when the flow path forming member 51 is brought into close contact with the metal film 55 of the dielectric block 50, the measurement path 63 in the seal portion 51a functions as a flow path. The seal portion 51a may be integrally formed with the upper portion of the flow path forming member 51, or may be formed of a material different from the upper portion and attached later, for example, An O-ring or the like attached to the lower portion of the flow path forming member 51 may be used.

本発明の測定ユニットを使用する表面プラズモンセンサ等の測定装置では、蛋白質を含む液体試料が使用されることが想定されるが、流路60内で液体試料中の蛋白質が固着してしまうと測定を正確に行うことが困難となってしまうため、流路形成部材51の材料としては蛋白質に対する非特異吸着性を有しないことが好ましく、具体的にはシリコン、ポリプロピレン等を用いるとよい。また、流路形成部材51をこのような弾性材料からなるものとすることにより、流路形成部材51を金属膜55上に確実に密接させることができるため、接触面からの液体試料の液漏れを防止することができる。   In a measuring device such as a surface plasmon sensor using the measuring unit of the present invention, it is assumed that a liquid sample containing a protein is used. However, if a protein in the liquid sample is fixed in the flow channel 60, the measurement is performed. Therefore, it is preferable that the material of the flow path forming member 51 does not have non-specific adsorptivity to proteins, and specifically, silicon, polypropylene, or the like may be used. In addition, since the flow path forming member 51 is made of such an elastic material, the flow path forming member 51 can be reliably brought into close contact with the metal film 55, so that the liquid sample leaks from the contact surface. Can be prevented.

保持部材52は、ポリプロピレン等の弾性材料からなり、長手方向と直交する方向の断面が略冂字形状をしており、保持部材52の上板(保持板部)の流路形成部材51の入口61および出口65と対向する位置には流路形成部材51に向けて狭くなるテーパー状のピペット挿入孔52aが形成されており、保持部材52の上面の各ピペット挿入孔52aの中間、および両端のピペット挿入孔52aのさらに外側には位置決め用のボス52bが形成されている。   The holding member 52 is made of an elastic material such as polypropylene, and the cross section in the direction orthogonal to the longitudinal direction has a substantially square shape, and the inlet of the flow path forming member 51 on the upper plate (holding plate portion) of the holding member 52 A tapered pipette insertion hole 52a that narrows toward the flow path forming member 51 is formed at a position opposite to the outlet 61 and the outlet 65. A positioning boss 52b is formed on the outer side of the pipette insertion hole 52a.

また、この保持部材52の上面には、蒸発防止部材54が両面テープ(接着部材)53により貼付されている。図2に示すように、両面テープ53のピペット挿入孔52aと対向する位置にはピペット挿入用の孔53aが形成され、ボス52bと対向する位置には位置決め用の孔53bが形成されており、同様に、蒸発防止部材54のピペット挿入孔52aと対向する位置にはスリット54aが形成され、ボス52bと対向する位置には位置決め用の孔54bが形成されており、ボス52bに両面テープ53の孔53bおよび蒸発防止部材54の孔54bを挿通した状態で、蒸発防止部材54を保持部材52の上面に貼付することにより、蒸発防止部材54のスリット54aと流路形成部材51の入口61および出口65とが対向するように構成される。この蒸発防止部材54は、スリット54aからピペットを挿入できるように弾性を有する材料である必要があり、具体的にはシリコンまたはポリプロピレン等を用いるとよい。なお、上記の保持部材52と蒸発防止部材54とは一体的に形成してもよく、これに加えてさらに流路形成部材51も一体的に形成してもよい。   Further, an evaporation preventing member 54 is attached to the upper surface of the holding member 52 with a double-sided tape (adhesive member) 53. As shown in FIG. 2, a pipette insertion hole 53a is formed at a position facing the pipette insertion hole 52a of the double-sided tape 53, and a positioning hole 53b is formed at a position facing the boss 52b. Similarly, a slit 54a is formed at a position facing the pipette insertion hole 52a of the evaporation preventing member 54, and a positioning hole 54b is formed at a position facing the boss 52b. In a state where the hole 53b and the hole 54b of the evaporation preventing member 54 are inserted, the evaporation preventing member 54 is attached to the upper surface of the holding member 52, so that the slit 54a of the evaporation preventing member 54, the inlet 61 and the outlet of the flow path forming member 51 are provided. 65 is configured to face each other. The evaporation preventing member 54 needs to be made of a material having elasticity so that a pipette can be inserted from the slit 54a, and specifically silicon or polypropylene may be used. Note that the holding member 52 and the evaporation preventing member 54 may be formed integrally, and in addition to this, the flow path forming member 51 may be formed integrally.

さらに、保持部材52の長手方向側板には、誘電体ブロック50に形成された係合凸部50cに係合させるための係合孔52cが形成されており、この係合孔52cを係合凸部50cに係合させて保持部材52と誘電体ブロック50とを係合させた状態で、流路形成部材51が保持部材52と誘電体ブロック50とに挟持され、流路形成部材51が誘電体ブロック50の上面50a上に保持されるように構成されている。   Furthermore, an engagement hole 52c for engaging with an engagement protrusion 50c formed in the dielectric block 50 is formed in the longitudinal side plate of the holding member 52, and the engagement hole 52c is engaged with the engagement protrusion 52c. In a state where the holding member 52 and the dielectric block 50 are engaged with each other by the portion 50c, the flow path forming member 51 is sandwiched between the holding member 52 and the dielectric block 50, and the flow path forming member 51 is The body block 50 is configured to be held on the upper surface 50a.

図4に示すように、流路形成部材51が保持部材52と誘電体ブロック50とに挟持された状態では、流路形成部材51の入口61および出口65は、蒸発防止部材54のスリット54aにより外気から遮断され、流路60内に注入された液体試料の蒸発を防止するように構成されている。   As shown in FIG. 4, when the flow path forming member 51 is sandwiched between the holding member 52 and the dielectric block 50, the inlet 61 and the outlet 65 of the flow path forming member 51 are formed by the slit 54a of the evaporation preventing member 54. The liquid sample that is blocked from the outside air and injected into the flow path 60 is configured to prevent evaporation.

[表面プラズモンセンサ]
次いで、上記測定ユニット10を用いた表面プラズモンセンサを説明する。図5はこの表面プラズモンセンサの概略構成を示す平面図、図6は上記表面プラズモンセンサの測定系の平面図、図7は図6中のVII−VII線断面図、図8は上記表面プラズモンセンサの測定系の側面図である。なお、図8においては、測定ユニット10の保持部材52(両面テープ53および蒸発防止部材54を含む)を省略して示している。
[Surface plasmon sensor]
Next, a surface plasmon sensor using the measurement unit 10 will be described. 5 is a plan view showing a schematic configuration of the surface plasmon sensor, FIG. 6 is a plan view of a measurement system of the surface plasmon sensor, FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6, and FIG. It is a side view of the measurement system. In FIG. 8, the holding member 52 (including the double-sided tape 53 and the evaporation preventing member 54) of the measurement unit 10 is omitted.

この表面プラズモンセンサ1は、図5に示すように測定ユニット10に設けられた複数の流路60毎に光ビームを並列的に入射させることにより複数の試料の分析を同時に行うことが可能な表面プラズモンセンサであり、同様の構成の複数の表面プラズモン測定系1A、1B…により構成されている。各測定系の構成について、個別の要素を表す符号であるA、B…の符号は省略して説明する。   As shown in FIG. 5, the surface plasmon sensor 1 has a surface that can simultaneously analyze a plurality of samples by allowing a light beam to be incident in parallel on a plurality of flow paths 60 provided in the measurement unit 10. It is a plasmon sensor, and is composed of a plurality of surface plasmon measurement systems 1A, 1B,. The configuration of each measurement system will be described by omitting the symbols A, B,.

図6および図8に示すように、各測定系は、1本の光ビーム13を発生させる半導体レーザ等からなる光源14(以下、レーザ光源14という)と、上記光ビーム13を測定ユニット10に通し、流路60の下の誘電体ブロック50と金属膜55との2箇所の界面50dおよび50eに対して、種々の入射角が得られるように並列的に入射させる光学系15と、上記界面50dおよび50eで全反射した光ビーム13を各々平行光化する2つのコリメータレンズ16と、この平行光化された光ビーム13を各々検出する2つのフォトダイオードアレイ17と、2つのフォトダイオードアレイ17に接続された差動アンプアレイ18と、ドライバ19と、コンピュータシステム等からなる信号処理部20と、この信号処理部20に接続された表示部21とを備えている。   As shown in FIGS. 6 and 8, each measurement system includes a light source 14 (hereinafter referred to as a laser light source 14) composed of a semiconductor laser or the like that generates a single light beam 13, and the light beam 13 is supplied to the measurement unit 10. Through the optical system 15 that is incident in parallel to the two interfaces 50d and 50e between the dielectric block 50 and the metal film 55 below the flow path 60 so as to obtain various incident angles, and the interface Two collimator lenses 16 that collimate the light beams 13 totally reflected by 50d and 50e, respectively, two photodiode arrays 17 that respectively detect the collimated light beams 13, and two photodiode arrays 17 A differential amplifier array 18, a driver 19, a signal processing unit 20 including a computer system, and a display unit 21 connected to the signal processing unit 20.

入射光学系15は、レーザ光源14から発散光状態で出射した光ビーム13を平行光化するコリメータレンズ15aと、該平行光化された光ビーム13を分光するハーフミラー15cと、ハーフミラー15cにより反射された光ビーム13を測定ユニット10方向に反射させるミラー15dと、ハーフミラー15cを透過した光ビーム13、およびミラー15dにより反射された光ビーム13を上記界面50dおよび50e上で各々収束させる2つの集光レンズ15bとから構成されている。   The incident optical system 15 includes a collimator lens 15a that collimates the light beam 13 emitted from the laser light source 14 in a divergent light state, a half mirror 15c that separates the collimated light beam 13, and a half mirror 15c. A mirror 15d for reflecting the reflected light beam 13 in the direction of the measurement unit 10, a light beam 13 transmitted through the half mirror 15c, and a light beam 13 reflected by the mirror 15d are converged on the interfaces 50d and 50e, respectively. And two condenser lenses 15b.

光ビーム13は、上述のように集光されるので、界面50dおよび50eに対して種々の入射角θで入射する成分を含むことになる。なおこの入射角θは、全反射角以上の角度とされる。そこで、光ビーム13は界面50dおよび50eで全反射し、この反射した光ビーム13には、種々の反射角で反射する成分が含まれることになる。なお、上記光学系15は、光ビーム13を界面50dおよび50eにデフォーカス状態で入射させるように構成されてもよい。そのようにすれば、表面プラズモン共鳴の状態検出の誤差が平均化されて、測定精度が高められる。   Since the light beam 13 is condensed as described above, the light beam 13 includes components incident on the interfaces 50d and 50e at various incident angles θ. In addition, this incident angle (theta) shall be an angle more than a total reflection angle. Therefore, the light beam 13 is totally reflected at the interfaces 50d and 50e, and the reflected light beam 13 includes components reflected at various reflection angles. The optical system 15 may be configured to allow the light beam 13 to enter the interfaces 50d and 50e in a defocused state. By doing so, errors in surface plasmon resonance state detection are averaged, and measurement accuracy is improved.

なお光ビーム13は、界面50dおよび50eに対してp偏光で入射させる。そのようにするためには、予めレーザ光源14をその偏光方向が所定方向となるように配設すればよい。その他、波長板で光ビーム13の偏光の向きを制御してもよい。   The light beam 13 is incident on the interfaces 50d and 50e as p-polarized light. In order to do so, the laser light source 14 may be disposed in advance so that the polarization direction thereof is a predetermined direction. In addition, the direction of polarization of the light beam 13 may be controlled with a wave plate.

図7に示すように、本実施の形態において、測定ユニット10の各流路60の測定路63には2箇所の界面55dおよび55eに対して光ビーム13が並列的に入射されるが、この内界面55d上の金属膜55上には何も固定せず、界面55e上の金属膜55上にはセンシング物質73を固定する。   As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the light beam 13 is incident on the measurement paths 63 of the respective flow paths 60 of the measurement unit 10 in parallel with respect to the two interfaces 55d and 55e. Nothing is fixed on the metal film 55 on the inner interface 55d, and the sensing substance 73 is fixed on the metal film 55 on the interface 55e.

測定に当たっては、測定部の検出器の差動アンプが出力する微分値を時間の経過とともに測定し続けることにより、金属膜55に接している液体試料72またはセンシング物質73の屈折率変化を調べることができる。   In measurement, the differential value output by the differential amplifier of the detector of the measurement unit is continuously measured over time, and the change in the refractive index of the liquid sample 72 or sensing substance 73 in contact with the metal film 55 is examined. Can do.

特に本実施形態では液体試料に含まれる被検体が、センシング物質73と結合する特定物質であれば、センシング物質73と被検体との結合状態に応じてセンシング物質73の屈折率が変化するので、上記微分値を測定し続けることにより、被検体がセンシング物質73と結合する特定物質であるか否かを検出することができる。   In particular, in this embodiment, if the analyte contained in the liquid sample is a specific substance that binds to the sensing substance 73, the refractive index of the sensing substance 73 changes according to the binding state between the sensing substance 73 and the analyte. By continuing to measure the differential value, it is possible to detect whether or not the analyte is a specific substance that binds to the sensing substance 73.

また、本実施の形態においては、金属膜55上にセンシング物質73が固定されていない領域と、センシング物質73が固定された領域を有し、リファレンスの測定とセンシング物質73と被検体との結合状態の測定を同時に行っているため、2つの領域における測定値の差を求めることにより、液体試料の温度変化等の影響で生じる測定誤差を相殺した測定結果を得ることができる。   Further, in the present embodiment, there is a region where the sensing substance 73 is not fixed on the metal film 55 and a region where the sensing substance 73 is fixed, and the reference measurement and the binding between the sensing substance 73 and the subject are performed. Since the measurement of the state is performed at the same time, by obtaining the difference between the measurement values in the two regions, it is possible to obtain a measurement result that offsets the measurement error caused by the influence of the temperature change of the liquid sample.

なお、本実施の形態は、上述したように、リファレンスの測定とセンシング物質73と被検体との結合状態の測定に使用方法が限定されるものではない。また、別の流路により形成される測定面をリファレンスの測定に用いる態様や、リファレンスの測定を行わない態様も可能である。   Note that, as described above, the method of use of this embodiment is not limited to the measurement of the reference and the measurement of the binding state between the sensing substance 73 and the analyte. In addition, an aspect in which a measurement surface formed by another flow path is used for reference measurement, or an aspect in which reference measurement is not performed is possible.

[測定ユニットの位置決め]
以下、上記構成の表面プラズモンセンサ1における測定ユニットの位置決めについて説明する。測定に先立ち、恒温室2からチップ保持部11上の測定位置へ向けて測定ユニット10が移動される。(移動機構については後述する)チップ保持部11には誘電体ブロック50に形成された摺動溝50eと係合するレール11aが形成されており、測定ユニット10を移動させる際に高い位置精度を確保することができるようになっている。さらに、測定ユニット10がチップ保持部11上に載置された後、誘電体ブロック50が、チップ保持部11の図中右の側部に一体的に立設されたストッパ11bに誘電体ブロック50の垂直凸部50dが当接するように、誘電体ブロック50の反対側に形成された垂直凸部50dが不図示の付勢機構によりX方向に押圧されて、チップ保持部11上の測定位置に固定され、X方向に位置決めが正確になされる。このときX方向の精密な位置決めができるように、前記摺動溝50eとレール11aとの係合による位置決めには僅かに遊びがある。また流路形成部材51の上面には平板状もしくは枠状の押圧部材12が載置され、その上から測定ユニット10をZ方向に押し付けて測定ユニット10をチップ保持部11上において正確にZ方向に位置決めする。さらに図9に示すように、チップ保持部11の先端(図中右端)には、誘電体ブロック50の保持部50bの先端面50fに当接して測定ユニット10をその移動方向すなわちY方向に位置決めするストッパ11cが設けられ、後端の誘電体ブロック50の保持部50bの端面を押圧することにより、測定ユニット10をY方向に位置決めする。なお、図9においては、誘電体ブロック50の垂直凸部50dに当接するストッパ11bは図示されていない。(図16、図17には他例を示す)
[表面プラズモンセンサによる試料分析]
その後、図7に示すように流路形成部材51の入口61に液体試料供給用ピペットチップ70を挿入し、出口65に液体試料吸入用ピペットチップ71を挿入し、液体試料供給用ピペットチップ70から液体試料72を流路60の測定路63に供給した後、測定を開始する。
[Measurement unit positioning]
Hereinafter, positioning of the measurement unit in the surface plasmon sensor 1 having the above configuration will be described. Prior to the measurement, the measurement unit 10 is moved from the temperature-controlled room 2 toward the measurement position on the chip holder 11. (A movement mechanism will be described later) A rail 11a that engages with a sliding groove 50e formed in the dielectric block 50 is formed in the chip holding portion 11, and high positional accuracy is obtained when the measurement unit 10 is moved. It can be secured. Further, after the measurement unit 10 is placed on the chip holding part 11, the dielectric block 50 is placed on the stopper 11b integrally standing on the right side of the chip holding part 11 in the figure. The vertical convex portion 50d formed on the opposite side of the dielectric block 50 is pressed in the X direction by an urging mechanism (not shown) so that the vertical convex portion 50d contacts with the measurement position on the chip holding portion 11. It is fixed and positioning is performed accurately in the X direction. At this time, there is a slight play in the positioning by the engagement between the sliding groove 50e and the rail 11a so that precise positioning in the X direction can be performed. Further, a flat plate-like or frame-like pressing member 12 is placed on the upper surface of the flow path forming member 51, and the measuring unit 10 is pressed in the Z direction from above to accurately measure the measuring unit 10 on the chip holding portion 11 in the Z direction. Position to. Further, as shown in FIG. 9, the tip end (right end in the figure) of the chip holder 11 abuts against the tip surface 50f of the holder 50b of the dielectric block 50 to position the measurement unit 10 in its moving direction, that is, in the Y direction. A stopper 11c is provided, and the measurement unit 10 is positioned in the Y direction by pressing the end face of the holding portion 50b of the dielectric block 50 at the rear end. In FIG. 9, the stopper 11b that contacts the vertical convex portion 50d of the dielectric block 50 is not shown. (Figures 16 and 17 show other examples)
[Sample analysis with surface plasmon sensor]
Thereafter, as shown in FIG. 7, a pipette tip 70 for supplying the liquid sample is inserted into the inlet 61 of the flow path forming member 51, and a pipette tip 71 for sucking the liquid sample is inserted into the outlet 65. After supplying the liquid sample 72 to the measurement path 63 of the flow path 60, the measurement is started.

図8に示す通り、レーザ光源14から発散光状態で出射した光ビーム13は、光学系15の作用により、測定路63の下の誘電体ブロック50と金属膜55との界面50dおよび50e上で収束する。この際、光ビーム13は、界面50dおよび50eに対して種々の入射角θで入射する成分を含むことになる。なおこの入射角θは、全反射角以上の角度とされる。そこで、光ビーム13は界面50dおよび50eで全反射し、この反射した光ビーム13には、種々の反射角で反射する成分が含まれることになる。   As shown in FIG. 8, the light beam 13 emitted from the laser light source 14 in a divergent light state is caused on the interfaces 50 d and 50 e between the dielectric block 50 and the metal film 55 below the measurement path 63 by the action of the optical system 15. Converge. At this time, the light beam 13 includes components incident on the interfaces 50d and 50e at various incident angles θ. In addition, this incident angle (theta) shall be an angle more than a total reflection angle. Therefore, the light beam 13 is totally reflected at the interfaces 50d and 50e, and the reflected light beam 13 includes components reflected at various reflection angles.

界面50dおよび50eで全反射した後、2つのコリメータレンズ16によって各々平行光化された2本の光ビーム13は、2つのフォトダイオードアレイ17により各々検出される。本例におけるフォトダイオードアレイ17は、複数のフォトダイオード17a、17b、17c……が1列に並設されてなり、図8の図示面内において、平行光化された光ビーム13の進行方向に対してフォトダイオード並設方向がほぼ直角となる向きに配設されている。したがって、上記界面50dおよび50eにおいて種々の反射角で全反射した光ビーム13の各成分を、それぞれ異なるフォトダイオード17a、17b、17c……が受光することになる。   After total reflection at the interfaces 50d and 50e, the two light beams 13 respectively collimated by the two collimator lenses 16 are detected by the two photodiode arrays 17, respectively. In the photodiode array 17 in this example, a plurality of photodiodes 17a, 17b, 17c,... Are arranged in a line, and in the traveling direction of the collimated light beam 13 in the plane shown in FIG. On the other hand, the photodiodes are arranged in a direction in which the parallel arrangement direction of the photodiodes is substantially perpendicular. Therefore, different photodiodes 17a, 17b, 17c,... Receive each component of the light beam 13 totally reflected at various reflection angles at the interfaces 50d and 50e.

本実施の形態においては、金属膜55上にセンシング物質73が固定されていない領域と、センシング物質73が固定された領域を有し、リファレンスの測定とセンシング物質73と被検体との結合状態の測定を同時に行っているため、2つの領域における測定値の差を求めることにより、液体試料の温度変化等の影響で生じる測定誤差を相殺した測定結果を得ることができる。   In the present embodiment, there is a region where the sensing substance 73 is not fixed on the metal film 55 and a region where the sensing substance 73 is fixed, and the reference measurement and the binding state between the sensing substance 73 and the analyte are Since the measurement is performed at the same time, by obtaining the difference between the measured values in the two regions, it is possible to obtain a measurement result that offsets the measurement error caused by the influence of the temperature change of the liquid sample.

なお、ここではリファレンスの測定面として金属膜55を例示しているが、液体試料72中の被測定物質と結合しない機能を有している方が好ましい。そのような測定面としては、例えばアルキルチオール、アミノアルコールまたはアミノエーテル等をリファレンスの測定面に固定し、被検体の測定面にセンシング物質として抗体を固定する構造にしてもよい。   Here, the metal film 55 is illustrated as the reference measurement surface, but it is preferable that the metal film 55 has a function of not being combined with the substance to be measured in the liquid sample 72. As such a measurement surface, for example, alkylthiol, amino alcohol, amino ether or the like may be fixed to the reference measurement surface, and an antibody may be fixed to the measurement surface of the subject as a sensing substance.

なお、本実施の形態は、上述したように、リファレンスの測定とセンシング物質73と被検体との結合状態の測定に使用方法が限定されるものではない。また、別の流路により形成される測定面をリファレンスの測定に用いる態様や、リファレンスの測定を行わない態様も可能である。   Note that, as described above, the method of use of this embodiment is not limited to the measurement of the reference and the measurement of the binding state between the sensing substance 73 and the analyte. In addition, an aspect in which a measurement surface formed by another flow path is used for reference measurement, or an aspect in which reference measurement is not performed is possible.

また、測定装置については、複数の表面プラズモン測定系により測定ユニットに設けられた全ての流路に対して同時に測定を行う態様に限定されるものではなく、一つの表面プラズモン測定系のみを備え、測定ユニットの位置を測定系に対して相対的に移動させることによって測定ユニットに設けられた複数の流路の測定を順次行う態様としてもよい。   In addition, the measuring device is not limited to a mode in which a plurality of surface plasmon measurement systems simultaneously measure all the channels provided in the measurement unit, and includes only one surface plasmon measurement system, It is good also as an aspect which measures the several flow path provided in the measurement unit sequentially by moving the position of a measurement unit relatively with respect to a measurement system.

[表面プラズモンセンサ装置の全体構成]
以下、本発明の1次元測定ユニットを使用して試料の分析をする表面プラズモンセンの、測定ユニットの搬送機構を含む全体的な基本的構成の一実施形態の概略、および測定ユニットの搬送機構の例を説明する。
[Overall configuration of surface plasmon sensor device]
Hereinafter, an outline of an embodiment of a surface plasmonsen that analyzes a sample using the one-dimensional measurement unit of the present invention, including an overall basic configuration including a transport mechanism of the measurement unit, and a transport mechanism of the measurement unit An example will be described.

図10は表面プラズモンセンサ装置の全体の概略を示す平面図、図11はその正面図、図12はその側面図、図13は測定ユニットの搬送機構を示す斜視図、図14はその平面図、図15はその測定ユニット突き上げ機構を示す一部正面図である。   10 is a plan view showing an outline of the entire surface plasmon sensor device, FIG. 11 is a front view thereof, FIG. 12 is a side view thereof, FIG. 13 is a perspective view showing a transport mechanism of a measurement unit, and FIG. 14 is a plan view thereof. FIG. 15 is a partial front view showing the measuring unit push-up mechanism.

この実施形態による表面プラズモンセンサ装置では、1次元測定ユニット10(以下、ユニットという)が8本並列されて収容されたユニットプレート100が2つ並列され、一度に16本のユニット10の測定ができるように構成されている。このプレート100はその各ユニット10の長さ方向に直角な方向に16本分の距離だけA方向に移動可能とされ、16本のすべてのユニット10が後述する突き上げ位置aにおいてA方向と直角なB方向に移動されて、ユニットの測定部111にユニット10のすべての測定路を移動することができるようになっている。測定部111では、ユニット10の全長に亘ってユニット10を押さえる図9の押圧部材12とは異なり、ユニット10の測定部111に位置する部分だけを前記Z方向に押圧するウェル押さえ112がユニット10の測定される測定路を位置決めする。   In the surface plasmon sensor device according to this embodiment, two unit plates 100 in which eight one-dimensional measuring units 10 (hereinafter referred to as units) are accommodated in parallel are arranged in parallel, and 16 units 10 can be measured at a time. It is configured as follows. The plate 100 is movable in the A direction by a distance of 16 in a direction perpendicular to the length direction of each unit 10, and all 16 units 10 are perpendicular to the A direction at the push-up position a described later. By being moved in the B direction, all the measurement paths of the unit 10 can be moved to the measurement unit 111 of the unit. Unlike the pressing member 12 in FIG. 9 that holds the unit 10 over the entire length of the unit 10, the measuring unit 111 has a well holding unit 112 that presses only the portion of the unit 10 located in the measuring unit 111 in the Z direction. Position the measurement path to be measured.

測定部111には、液の供給と排出(吸入)を行うチップ121、122を備えた分注ヘッド120が出入り可能とされ、この分注ヘッド120は、図10の図中、一番上から一番下までA方向に移動可能とされている。図中一番上には、縦横に多数のチップ121が配列されたチップ供給部122があって、このチップ供給部122はB方向に移動してすべてのチップ121がA方向に移動する分注ヘッド120によりピックアップできるようになっている。また、チップ供給部122と並んで測定に使用される多数のアナライトを縦横に配列されたタイタプレート123が同じくB方向に移動可能に設置され、分注ヘッド120がA方向に移動する軌道までB方向に移動して、すべてのアナライトが分注ヘッド120のチップ121により吸入されるようになっている。このタイタプレートとしては、例えば行、列ともに一つおきに96箇所に分注する386タイタプレートを使用することができる。   A dispensing head 120 having tips 121 and 122 for supplying and discharging (inhaling) liquid can be moved in and out of the measuring unit 111. The dispensing head 120 is arranged from the top in FIG. It is possible to move in the A direction to the bottom. At the top of the figure, there is a chip supply unit 122 in which a large number of chips 121 are arranged vertically and horizontally. This chip supply unit 122 moves in the B direction and all the chips 121 move in the A direction. It can be picked up by the head 120. In addition, a titer plate 123 in which a large number of analytes used in measurement alongside the tip supply unit 122 are arranged vertically and horizontally is also installed so as to be movable in the B direction, and the trajectory in which the dispensing head 120 moves in the A direction. Moving in the direction B, all the analytes are inhaled by the tip 121 of the dispensing head 120. As this titer plate, for example, a 386 titer plate that dispenses 96 rows every other row and column can be used.

さらに、図10の下方には、濃度の異なるDMSO液、例えば低濃度、中低濃度、中濃度、中高濃度、高濃度のDMSO液と、バッファ液を収容した96ウェルプレート124が同様にB方向に移動可能に設置され、B方向に移動して、すべてのサンプルとバッファ液が分注ヘッド120のチップ121により吸入されるようになっている。   Further, in the lower part of FIG. 10, DMSO solutions having different concentrations, for example, low concentration, medium low concentration, medium concentration, medium high concentration, high concentration DMSO solution, and 96 well plate 124 containing the buffer solution are similarly provided in the B direction. The sample is moved in the direction B, and all the samples and the buffer solution are sucked by the tip 121 of the dispensing head 120.

また、この96ウェルプレート124と測定部111との間には、ユニットから排出された不要となって廃棄される液をピペットチップから吸引して液を廃棄する廃液部125が配置され、分注ヘッド120はここに液を廃棄する。   In addition, between the 96 well plate 124 and the measuring unit 111, a waste liquid part 125 is disposed, which sucks out the unnecessary discarded liquid discharged from the unit from the pipette tip and discards the liquid. The head 120 discards the liquid here.

測定の順序としては、まずセンシング物質を予め金属膜55の一部に設けたユニット10をユニットプレート100からB方向に測定部111まで移動して測定すべき測定路63を測定部111に位置させた後固定し、分注ヘッド120にチップ供給部122から新しいチップ121を装着し、ヘッド120が96ウェルプレートまでA方向に移動して低濃度DMSO液を吸入し、ユニット10の測定路63にこの低濃度DMSO液を注入し、測定し、その後排出する。次いで同様に中濃度と高濃度のDMSO液についても吸入、注入、測定、排出を行う。このように、DMSOの濃度を変更してDMSO補正のための測定を行う。その後ヘッド120がアナライトのタイタプレート123まで移動してアナライトを吸入し、A方向に移動してユニット10に注入し、反応を待って測定し、排出を行う。その後ヘッド120が96ウェルプレート124まで移動してバッファ液を吸入し、ユニット10に注入し、測定し、排出を行う。それからバッファで洗浄し、チップ121を捨てる。これにより得られたDMSOの濃度のデータから、アナライトについての屈折率を求める。   The measurement order is as follows. First, the unit 10 in which a sensing substance is previously provided on a part of the metal film 55 is moved from the unit plate 100 to the measurement unit 111 in the B direction, and the measurement path 63 to be measured is positioned in the measurement unit 111. After fixing, a new tip 121 is attached to the dispensing head 120 from the tip supply unit 122, the head 120 moves to the 96-well plate in the direction A and sucks the low-concentration DMSO solution into the measuring path 63 of the unit 10. This low concentration DMSO solution is injected, measured, and then discharged. Next, similarly, inhalation, injection, measurement, and discharge are performed for the DMSO solution of medium concentration and high concentration. In this way, the DMSO concentration is changed and measurement for DMSO correction is performed. Thereafter, the head 120 moves to the analyte titer plate 123 to suck in the analyte, moves in the direction A, injects it into the unit 10, waits for the reaction, performs measurement, and discharges. Thereafter, the head 120 moves to the 96-well plate 124 to suck in the buffer solution, inject it into the unit 10, measure it, and discharge it. Then, it is washed with a buffer and the chip 121 is discarded. From the obtained DMSO concentration data, the refractive index of the analyte is obtained.

これで、センシング物質を付けた一つの測定路について、一つのアナライトについて測定が終わり、次にユニット10をB方向に移動して次の測定路63を測定部111に位置させ、同様の測定を異なるアナライトについて行なう。   This completes the measurement of one analyte for one measurement path with a sensing substance, and then moves the unit 10 in the B direction to position the next measurement path 63 in the measurement unit 111 and perform the same measurement. For different analytes.

なお、図11に示すように、チップ121は2つが対になっているが、これはユニット10の入口61と出口65に同時に1対のチップ121が入って、入口61からの液の供給と出口65からの液の排出を同時にするためのものである。   As shown in FIG. 11, two pairs of chips 121 are paired. This is because a pair of chips 121 enters the inlet 61 and the outlet 65 of the unit 10 at the same time to supply liquid from the inlet 61. This is for discharging the liquid from the outlet 65 at the same time.

また図12において、チップ供給部122とアナライトのタイタプレート123の上方および96ウェルプレート124の上方に示すのは、装置においてチップ121が上下に移動し、これらに至るための、それぞれアナライト・チップ用開口部126、サンプル用開口部127である。   Also, in FIG. 12, above the chip supply unit 122 and the analyte titer plate 123 and above the 96-well plate 124, the chip 121 moves up and down in the apparatus, and each of the A chip opening 126 and a sample opening 127.

また、測定部の下方には、レーザ光源130、レーザ光をユニット10に入射させるビームスプリッタやシャッタを含む光学系132、その間を接続する光ファイバ131およびユニット10の金属膜55で反射した光を検出する受光部133が設置されている。   Also, below the measurement unit, a laser light source 130, an optical system 132 including a beam splitter and a shutter for allowing the laser light to enter the unit 10, an optical fiber 131 connecting between them, and light reflected by the metal film 55 of the unit 10 are reflected. A light receiving unit 133 for detection is installed.

[測定ユニット搬送]
ユニット10を移動する機構を図13、14および15に示す。1次元測定ユニット10を8本ずつ収容する(図では空になっている)2つのユニットプレート100がA方向に移動可能とされ、その中から上方に突き上げ機構により突き上げられたユニット10がB方向に移動されて、測定される測定路を測定部111に位置させる。突上げ機構は、図15に示すように、ユニット10を下から上に突き上げる突上げ板140からなり、この突上げ板140は、ユニットのプレート100の下に、プレート100の底にユニット毎に開口したスリット100a(図13,図14)から上方にユニット10を突き上げるように設けられている。この突上げ板140の下部141と一体に固定されたラック142にピニオン143が噛合し、それと同軸のウォームホイール144がウォームギア145によって回転され、ウォームギア145の正逆回転によって突上げ板140が上下動するようになっている。
[Measurement unit transport]
A mechanism for moving the unit 10 is shown in FIGS. Two unit plates 100 accommodating eight one-dimensional measuring units 10 each (empty in the figure) can be moved in the A direction, and the unit 10 pushed upward by a push-up mechanism from the two unit plates 100 can be moved in the B direction. The measurement path to be measured is positioned in the measurement unit 111. As shown in FIG. 15, the push-up mechanism includes a push-up plate 140 that pushes up the unit 10 from the bottom to the top, and this push-up plate 140 is placed under the plate 100 of the unit and at the bottom of the plate 100 for each unit. The unit 10 is provided so as to push upward from the opened slit 100a (FIGS. 13 and 14). A pinion 143 meshes with a rack 142 fixed integrally with the lower portion 141 of the push-up plate 140, and a worm wheel 144 coaxial with the rack 142 is rotated by the worm gear 145. It is supposed to be.

この装置の実施形態におけるユニット10の位置決め機構の詳細を図16および図17に示す。ユニット10の側面の垂直凸部50dには側面ストッパ40が当接し、保持部50bの先端面50fには先端ストッパ41が当接し、図17に示すようにユニット10の側面ストッパ40の反対側には反対側の垂直凸部50dに当接して位置決めをする側面押圧部42が測定部111に来た測定路のある位置でユニット10の誘電体ブロック50を反対側から押して、ブロック50を側面ストッパ40に押し付けてユニット10を正確に位置決めする。   Details of the positioning mechanism of the unit 10 in this embodiment of the apparatus are shown in FIGS. A side stopper 40 abuts on the vertical convex portion 50d on the side surface of the unit 10, and a tip stopper 41 abuts on the tip surface 50f of the holding portion 50b. As shown in FIG. The side pressing portion 42 that contacts and positions the vertical convex portion 50d on the opposite side pushes the dielectric block 50 of the unit 10 from the opposite side at a position where the measurement path comes to the measuring portion 111, thereby blocking the block 50 on the side stopper. Press 40 and position unit 10 accurately.

上記装置の位置決め機構によれば、正確な位置決めができるとともに、ユニット10を強い力で固定することができるので、チップ121を抜き差しするときに、ユニット10が動いたりすることがないという効果もある。   According to the positioning mechanism of the above apparatus, it is possible to perform accurate positioning, and the unit 10 can be fixed with a strong force. Therefore, there is an effect that the unit 10 does not move when the chip 121 is inserted and removed. .

本発明の第1の実施の形態による測定ユニットの斜視図The perspective view of the measurement unit by the 1st Embodiment of this invention 上記測定ユニットの分解斜視図Exploded perspective view of the measurement unit 上記測定ユニットの上面図Top view of the above measurement unit 図3中のIV−IV線断面図IV-IV sectional view in FIG. 本発明の第1の実施の形態による測定ユニットを用いた表面プラズモンセンサの概略構成を示す平面図The top view which shows schematic structure of the surface plasmon sensor using the measurement unit by the 1st Embodiment of this invention 上記表面プラズモンセンサの測定系の平面図Plan view of the measurement system of the above surface plasmon sensor 図6中のVII−VII線断面図VII-VII line sectional view in FIG. 上記表面プラズモンセンサの測定系の側面図Side view of the measurement system of the above surface plasmon sensor 表面プラズモンセンサの測定系における測定ユニットの位置決め方向を示す正面図Front view showing the positioning direction of the measurement unit in the measurement system of the surface plasmon sensor 表面プラズモンセンサ装置の全体の概略を示す平面図The top view which shows the outline of the whole surface plasmon sensor apparatus 表面プラズモンセンサ装置の全体の概略を示す正面図Front view showing the outline of the entire surface plasmon sensor device 表面プラズモンセンサ装置の全体の概略を示す側面図Side view showing the outline of the entire surface plasmon sensor device 測定ユニットの搬送機構を示す斜視図The perspective view which shows the conveyance mechanism of a measurement unit 測定ユニットの搬送機構を示す平面図Plan view showing transport mechanism of measurement unit 測定ユニットの搬送機構の測定ユニット突き上げ機構を示す一部正面図Partial front view showing the measurement unit push-up mechanism of the transport mechanism of the measurement unit 測定ユニットの位置決め機構を示す一部拡大斜視図Partially enlarged perspective view showing the positioning mechanism of the measurement unit 測定ユニットの位置決め機構を示す一部拡大側面図Partially enlarged side view showing the positioning mechanism of the measurement unit

符号の説明Explanation of symbols

10 測定ユニット
12 押圧部材
13 光ビーム
14 レーザ光源
15 光学系
16 コリメータレンズ
17 フォトダイオードアレイ
17a、17b、17c…… フォトダイオード
18 差動アンプアレイ
18a、18b、18c…… 差動アンプ
19 ドライバ
20 信号処理部
21 表示部
40 側面ストッパ
41 先端ストッパ
42 側面押圧部
50 誘電体ブロック
50d 垂直凸部(側面当接面)
50f 先端当接面
51 流路形成部材
52 保持部材
53 両面テープ
54 蒸発防止部材
55 金属膜
60 流路
61 入口
62 供給路
63 測定路
64 排出路
65 出口
70、71 ピペット
72 液体試料
73 センシング物質
100 ユニットのプレート
111 測定部
120 分注ヘッド
121 チップ(ピペット)
122 チップ供給部
123 アナライトタイタプレート
124 96ウェルプレート(サンプルプレート)
125 液吸収部
140 突上げ板
10 Measuring unit
12 Press member
13 Light beam
14 Laser light source
15 Optical system
16 Collimator lens
17 Photodiode array
17a, 17b, 17c …… Photodiode
18 Differential amplifier array
18a, 18b, 18c ... Differential amplifier
19 Drivers
20 Signal processor
21 Display
40 Side stopper
41 Tip stopper
42 Side pressing part
50 dielectric block
50d Vertical protrusion (side contact surface)
50f Tip contact surface
51 Channel formation member
52 Holding member
53 Double-sided tape
54 Evaporation prevention member
55 Metal film
60 channels
61 entrance
62 Supply channel
63 Measuring path
64 Discharge channel
65 Exit
70, 71 pipettes
72 Liquid sample
73 Sensing substances
100 unit plate
111 Measurement unit
120 dosing head
121 Tip (pipette)
122 Chip supply unit
123 Analyte titer plate
124 96 well plate (sample plate)
125 Liquid absorber
140 Push-up plate

Claims (2)

光ビームに対して透明であり、平滑な上面に薄膜層が形成された細長い誘電体ブロックと、
該誘電体ブロックの前記薄膜層上に密接され、該薄膜層上に多数の流路を前記誘電体ブロックの長さ方向に間隔をおいて形成する流路形成部材とからなり、
前記多数の流路の各々が、前記薄膜層上に形成される測定路、前記流路形成部材上の入口から該測定路に至る供給路、該測定路から前記流路形成部材上の出口に至る排出路から構成され、
前記誘電体ブロックが、底面に長さ方向に直線状に延びた搬送用案内溝を有し、側面と一端面に位置決め用当接面をそれぞれ有するものであることを特徴とする1次元測定ユニット。
An elongated dielectric block transparent to the light beam and having a thin film layer formed on a smooth upper surface;
It is in close contact with the thin film layer of the dielectric block, and comprises a flow path forming member that forms a large number of flow paths on the thin film layer at intervals in the length direction of the dielectric block,
Each of the plurality of flow paths has a measurement path formed on the thin film layer, a supply path from the inlet on the flow path forming member to the measurement path, and from the measurement path to an outlet on the flow path forming member. It consists of a discharge path that leads to
The one-dimensional measuring unit, wherein the dielectric block has a conveyance guide groove extending linearly in the length direction on the bottom surface, and a positioning contact surface on each of the side surface and one end surface. .
前記誘電体ブロックの側面と一端面に設けられた位置決め用当接面が、それぞれ前記底面の近傍側面と前記底面の近傍一端面に形成されていることを特徴とする請求項1記載の1次元測定ユニット。   The one-dimensional structure according to claim 1, wherein positioning contact surfaces provided on a side surface and one end surface of the dielectric block are formed on a side surface near the bottom surface and one end surface near the bottom surface, respectively. Measuring unit.
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